LED nesmíte připojit přímo ke zdroji – proud by nic neomezovalo a dioda by se zničila. Omezuje ho předřadný rezistor a jeho hodnotu spočítáte z Ohmova zákona: R = (U − UF) / I.
Kalkulačka počítá i s více LED v sérii a v paralelních větvích, vybere rezistor z řady E a dopočítá skutečný proud, výkon rezistoru a vhodné pouzdro.
Zadání
Například 5 V z USB nebo 3,3 V z mikrokontroléru.
Najdete v katalogovém listu LED jako „forward voltage“.
Běžné LED svítí při 5–20 mA, výkonové podle katalogového listu.
Výsledky
Postup výpočtu
Spočítejte příklad a zadejte výsledek i s jednotkou.
Řešení:
Sdílet tento příklad
Odkaz otevře kalkulačku s těmito hodnotami – hodí se třeba pro zadání ve výuce.
Vložit na svůj web
Zkopírujte kód na svůj web. Kalkulačka se otevře s aktuálním nastavením a s odkazem na zdroj.
Jak se počítá předřadný rezistor
Na LED zůstane její úbytek napětí UF, zbytek napětí zdroje musí „spálit“ rezistor. Z toho plyne vzorec:
R = (U − n · UF) / I
U je napětí zdroje, n počet LED v sérii, UF úbytek na jedné LED a I požadovaný proud. Vypočtenou hodnotu kalkulačka zaokrouhlí na řadu E a spočítá, jaký proud pak skutečně poteče.
Úbytek napětí podle barvy LED
Úbytek závisí hlavně na barvě. Kalkulačka po výběru barvy předvyplní typickou hodnotu:
- červená – 1,8 V
- žlutá – 2,0 V
- zelená – 2,1 V
- modrá a bílá – 3,2 V
Přesnou hodnotu najdete v katalogovém listu jako forward voltage (VF). Pozor na zelené LED – moderní zelené (InGaN) mívají kolem 3 V, tedy podobně jako modré.
Výkon rezistoru a pouzdro
Rezistor se hřeje výkonem P = UR · I, kde UR je napětí na rezistoru. U jedné LED na 5 V je to pár desítek miliwattů a stačí jakýkoli rezistor.
S vyšším napětím ale výkon rychle roste: na 24 V a 20 mA spálí rezistor 0,44 W a malý rezistor 1/4 W by nestačil. Kalkulačka doporučí jmenovitý výkon vývodového rezistoru i pouzdro SMD s rezervou.
Více LED: v sérii, nebo paralelně?
- V sérii stačí jeden rezistor pro celou řadu. Součet úbytků ale musí být menší než napětí zdroje – na 5 V dáte do série nejvýš dvě červené LED, modrou jen jednu.
- Paralelně potřebuje každá větev vlastní rezistor. LED mají různé úbytky a se společným rezistorem by proud tekl hlavně tou s nejmenším – kalkulačka na to upozorní.
Kdy místo rezistoru zdroj konstantního proudu
Pro výkonové LED a LED osvětlení se rezistor nehodí – hřál by se a proud by kolísal s teplotou i napětím. Na ty patří zdroj konstantního proudu, víc v článcích Zdroje pro napájení diod LED s režimem konstantního proudu a Napájecí zdroje pro LED osvětlení od Mean Well.
Příklad
LED s úbytkem 2 V (třeba žlutá) na 5 V s proudem 20 mA: R = (5 − 2) / 0,02 = 150 Ω. Hodnota 150 Ω v řadě E24 je, na rezistoru zůstanou 3 V a spálí se na něm 3 · 0,02 = 60 mW. Kalkulačka doporučí rezistor 1/8 W nebo pouzdro SMD 0805.
Procvičování
Na záložce Procvičování dostanete zadání s barvou LED, napětím a proudem a spočítáte rezistor. Kalkulačka uzná i nejbližší hodnotu z řady E24, nabídne nápovědu i celé řešení.
Časté otázky
Jaký rezistor dát k LED na 5 V?
Záleží na barvě a proudu. Pro LED s úbytkem 2 V a proud 20 mA vyjde 150 Ω, pro 10 mA 300 Ω. Modrá nebo bílá LED (3,2 V) při 20 mA potřebuje asi 90 Ω – v řadě E24 je 91 Ω.
Co se stane, když LED zapojím bez rezistoru?
Proud omezí jen vnitřní odpor zdroje a LED. Ze silného zdroje LED během chvíle odejde, z knoflíkové baterie může přežít jen proto, že baterie víc proudu nedá.
Můžu dát jeden rezistor pro více LED?
LED v sérii jeden rezistor sdílet mohou. Paralelní LED by měly mít každá svůj – se společným se proud mezi ně rozdělí nerovnoměrně.
Jaký proud pro LED zvolit?
Běžné LED svítí při 5–20 mA, na indikaci často stačí i méně. Maximální proud najdete v katalogovém listu a u výkonových LED se řiďte jen jím.
Další kalkulačky
- Ohmův zákon – napětí, proud, odpor a výkon
- Dělič napětí – výstupní napětí, návrh rezistorů a vliv zátěže
- Elektrotechnické značky – značky součástek ke stažení
